Федеральное агентство по образованию

──────

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

────────────────────────────────

Г. Г. Кустиков управление, сертификация и инноватика

Конспект лекций

Омск

Издательство ОмГТУ

2009

УДК 681.5 (075)

ББК 32.965я73

К 94

Рецензенты:

А. С. Ненишев, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Теплотехника и тепловые двигатели» СибАДИ;

В. Р. Ведрученко, д-р техн. наук, профессор кафедры «Теплоэнергетика» Омского государственного университета путей сообщения

Кустиков, Г.Г.

К 94 Управление, сертификация и инноватика : конспект лекций / Г.Г. Кустиков. − Омск : Изд-во ОмГТУ, 2009. − 96 с.

ISBN 978-5-8149-0666-3

Кратко рассмотрены вопросы, связанные с регулированием теплоэнергетических объектов, а также понятия передаточных функций, структурных схем, временных и частотных характеристик, критериев устойчивости и качества систем регулирования и др.

Предназначен для студентов дневной, дистанционной и заочной форм обучения по направлению 140100 «Теплоэнергетика».

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Омского государственного технического университета

УДК 681.5 (075)

ББК 32.965я73

© Омский государственный

ISBN 978-5-8149-0666-3 технический университет, 2009

Оглавление

Введение 5

1. Автоматическое регулирование 6

1.1. Общие понятия 6

1.2. Основные принципы регулирования 8

1.2.1. Принцип программного (разомкнутого) регулирования 9

1.2.2. Принцип компенсации 10

1.2.3. Принцип обратной связи 11

2. Статический режим АСР 13

2.1. Основные виды АСР 13

2.2. Статические характеристики 14

2.3. Статическое и астатическое регулирование 16

3. Динамический режим АСР 18

3.1. Уравнение динамики 18

3.2. Символическая форма записи дифференциальных уравнений 19

3.3. Передаточные функции 21

3.4. Элементарные динамические звенья 23

4. Временные характеристики 23

4.1. Понятие временных характеристик 23

4.2. Переходные характеристики типовых звеньев 26

4.2.1. Пропорциональное (безынерционное, усилительное)

звено 26

4.2.2. Интегрирующее (астатическое) звено 26

4.2.3. Инерционное звено первого порядка (апериодическое) 28

4.2.4. Инерционное звено второго порядка 30

4.2.5. Дифференцирующие звенья 33

4.2.6. Звено запаздывания 34

5. Частотные характеристики 35

5.1. Частотные характеристики типовых звеньев 38

5.1.1. Пропорциональное звено 38

5.1.2. Интегрирующее звено 39

5.1.3. Дифференцирующее звено 39

5.1.4. Инерционное звено первого порядка 40

5.1.5. Инерционное звено второго порядка 43

5.1.6. Звено запаздывания 43

6. Соединение звеньев и преобразование структурных схем 43

6.1. Последовательное соединение 44

6.2. Параллельное согласное соединение 44

6.3. Параллельное встречное соединение (системы с обратной связью) 45

6.4. Преобразование схем с использованием переносов ветвлений

и сумматоров 45

6.5. Типовая одноконтурная АСР 47

6.6. Передаточная функция W(p) разомкнутого контура 47

6.7. Передаточная функция Ф_x(p) замкнутой АСР по каналу

управления 48

6.8. Передаточная функция Ф_еx(p) замкнутой АСР по ошибке,

обусловленной заданием 49

6.9. Передаточная функция Ф_f(p) замкнутой АСР по возмущению 49

6.10. Уравнения динамики и статики типовой АСР 51

7. Типовые законы регулирования 52

8. Переходные характеристики объектов управления 61

9. Типовые процессы регулирования 65

10. Устойчивость систем автоматического регулирования 70

10.1. Понятие устойчивости системы 70

10.2. Алгебраические критерии устойчивости АСР 73

10.3. Частотные критерии устойчивости 75

11. Качество процессов регулирования 82

11.1. Прямые методы анализа качества процессов управления 82

11.2. Корневые показатели качества 84

11.3. Частотные критерии качества 86

11.4. Интегральные показатели качества 89

12. Анализ и синтез систем автоматического регулирования 90

Библиографический список 96